آنالیز و شبیه سازی تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی سیگنال کوچک با استفاده از روش FDTD – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:144
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

آنالیز و شبیه سازی تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی سیگنال کوچک با استفاده از روش FDTD – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
چکیده…………………………………………………………………………………………… ۱

فصل اول : معرفی روش FDTD
۱- ۱- تاریخچه تکنیکFDTD در معادلات ماکسول………………………………………………………………….۶
۱- ۲- مشخصه FDTD و تکنیک های حوزه زمان شبکه مکانی مربوطه ……………………………………۷
۱- ۳- FDTD در یک بعد……………………………………………………………………………………………………………..۸
۱- ۴- پایداری در روش FDTD ……………………………ا………………………………………………۱۴
۱- ۵- تعیین اندازه سلول………………………………………………………………………………………………………………..۱۴
۱- ۶- شبیه سازی در سه بعد به روش FDTD در فضای آزاد…………………………………………………….۱۵
۱- ۷- خواص الکترومغناطیسی در مرز بین دو سلول…………………………………………………………………….۱۷
۱- ۸- لایه تطبیق کامل PML ……ا…………………………………………………………………………………………………۱۸

فصل دوم : مدل کردن عناصر فشرده پسیو و اکتیو با استفاده از روش FDTD
۲- ۱- عناصر فشرده خطی…………………………………………………………………..۲۷
۲- ۱- ۱- مقاومت…………………………………………………………………………………………………….۲۹
۲- ۱- ۲- منبع ولتاژ مقاومتی …………………………………………………………………۳۰
۲- ۱- ۳- خازن………………………………………………………………………………………………۳۲
۲- ۱- ۴- سلف…………………………………………………………………………………………..۳۲
۲- ۱- ۵- سیم یا اتصال………………………………………………………………………………….۳۳
۲- ۲- مدل کردن عنصر فشرده در بیش از یک سلول………………………………………………۳۳
۲- ۳- مدل کردن عناصر اکتیو ……………………………………………………………………………۳۷

۲- ۴- روشFDTD بسط یافته ……………………………………………………………………….۳۹
۲- ۵- مدل گلوبال ……………………………………………………………………………………….۴۱
۲- ۶- روش منبع جریان معادل ………………………………………………………………………..۴۸
۲- ۶-۱- فرمول بندی روش منبع جریان معادل……………………………………………………………۴۹
۲- ۶-۲- دستگاه های اکتیو خطی ………………………………………………………………………….۵۳
۲- ۶-۳- دستگاه اکتیو غیر خطی ………………………………………………………………………..۵۶

فصل سوم : تقویت کننده مایکروویوی
۳- ۱- عناصر مداری مایکروویو………………………………………………………………………۶۱
۳- ۱- ۱- مدارات عنصر فشرده…………………………………………………….۶۱
۳- ۱- ۲- مدارات خط توزیع شده………………………………………………….۶۱
۳- ۲- تطبیق شبکه های مایکروویو ………………………………….۶۱
۳- ۳- تقویت کننده های مایکروویو ……………………………………………۶۱
۳- ۳- ۱- تقویت کننده های مایکروویوی از نظر ساختار ……………………………..۶۲
۳- ۳- ۲- تقویت کننده های مایکروویوی از نظر ساختار مداری…………………………..۶۲
۳- ۳-۳-تقویت کننده های مایکروویوی از نظر عملکرد…………………………………………….۶۲
۳- ۴- تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی…………………………………………………..۶۵
۳- ۵- مدل سیگنال کوچک MESFET ………………………..ا…………………………۶۷
۳- ۵- ۱-اندوکتانس های پارازیتیک ………………………………………………..۶۷
۳- ۵- ۲- مقاومت های پارازیتیک ……………………………………………………۶۸
۳- ۵- ۳-خازن های درونی………………………………………………………………..۶۸
۳- ۵- ۴-مقاومت با رRi ……………………………………………………………69
۳- ۵- ۵-ضریب هدایت متقابل………………………………………………………۶۹

۳- ۵- ۶-زمان گذر ……………………………………………………………………۶۹
۳- ۵- ۷-مقاومت خروجی…………………………………………………..۷۰

فصل چهارم : طراحی و شبیه سازی تقویت کننده
۴- ۱- طراحی تقویت کننده سیگنال کوچک…………………………………………۷۳
۴- ۱- ۱- شبکه تطبیق خروجی…………………………………………………………۷۶
۴- ۱- ۲- شبکه تطبیق ورودی…………………………………………………..۷۷
۴- ۲- مشخصات خط مایکرواستریپ ………………………………………………۷۸
۴- ۳- مشخصات شبکه FDTD در شبیه سازی………………………….۸۰
۴- ۴- مدل سازی عنصر فعال………………………………………………………………..۸۰
۴- ۴- ۱- مدل منبع جریان………………………………………………………….۸۵
۴- ۴- ۲- مدل منبع ولتاژ …………………………………………………………..۸۹
۴- ۵- محاسبه پارامترهای S ………………………..ا………………………۹۲
۴- ۶- پروسه شبیه سازی…………………………………………….۹۴

نتیجه…………………………………………………………………………۱۰۰
پیوست ………………………………………. ۱۰۱

منابع و ماخذ …………………………………………………. ۱۰۲
چکیده انگلیسی…………………………………………. ۱۰۶

چکیده:
در این پایان نامه از روشFDTD جهت شبیه سازی و آنالیز یک تقویت کننده مایکروویوی در فرکانس GHz10، استفاده شده است. این تقویت کننده شامل منبع AC ، مدارات تطبیق ورودی و خروجی و
یک MESFET مایکروویوی ۸۸۵۱JS به عنوان دستگاه اکتیو می باشد. روش منابع جریان و منابع ولتاژ
معادل جهت مدل کردن عنصر فعال به کار رفته اند و با توجه به مدل سیگنال کوچک MESFET و
معادلات حالت مربوطه، شبیه سازی تمام موج با استفاده از روش FDTD انجام می شود و میدان های
الکتریکی و مغناطیسی در صفحات فعال به روز می شوند. در نهایت پارامترهای اسکترینگ تقویت کننده
با استفاده از تبدیل فوریه پاسخ زمانی به دست می آیند. نتایج حاصل از شبیه سازی با دو روش معادل
ولتاژ و جریان با یکدیگر مقایسه شده اند. از آن جایی که این دو روش دوگان یکدیگرند توافق خوبی با
یکدیگر دارند. این نتایج با نتایج به دست آمده از روش فرکانسی با نرم افزار مایکروویوآفیس نیز مقایسه
شده اند.
مقدمه:
روش های عددی ابزاری بسیار مفید در شبیه سازی مسائل الکترومغناطیسی هستند. از این رو می توان
به روش ممان، روش عنصر محدود و روش تفاضلات محدود در حوزه زمان به عنوان مهم ترین این روش
ها اشاره کرد. روش عددی FDTD به دلیل قابلیت آن در شبیه سازی انواع شکل های پیچیده، بدون
نیاز به حل ماتریس های بزرگ، معادلات غیر خطی و معادلات انتگرالی پیچیده، نسبت به سایر روش
های ذکر شده از مزایایی برخوردار است. همچنین با استفاده از این روش می توان با یک بار اجرای
برنامه، پاسخ فرکانسی سیستم تحت بررسی را در باند وسیعی در اختیار داشت.

نتیجه
شبیه سازی حوزه زمان ساختارهای مایکروویوی با استفاده از روش FDTD برای بسیاری از ساختارهای
مایکروویوی مناسب است. این الگوریتم با استفاده از ایجاد متغیرهای مکانی و زمانی از میدان های
الکترومغناطیسی دید واضح تری را از عملکرد مداری فراهم می کنند. بنابراین برای شبیه سازی تقویت
کننده مایکروویوی از روش FDTD استفاده نمودیم. جهت شبیه سازی بخش اکتیو مدار روش های
مختلفی وجود دارد که از نظر دقت و سرعت و پیاده سازی روش ها با یکدیگر متفاوتند. به عنوان مثال
روش گلوبال با وجود دقت بالا نیاز به زمان زیادی برای شبیه سازی دارد و پیاده سازی این الگوریتم نیز
بسیار پیچیده است. روش مناسبی که در این جا مطرح شده روش معادل تونن و نرتن است. که برای
شبیه سازی عناصر اکتیو خطی و غیر خطی به خوبی کاربرد دارد. مقایسه بین روش FDTD با روش
شبیه سازی در حوزه فرکانس شیفت فرکانسی حدود ۳% را نشان می دهد. این شیفت فرکانسی ممکن
است به دلایل مختلفی ایجاد شود. از جمله via هایی که در شیت اکتیو قرار داده شده اند اثر سلفی
ایجاد می کنند که باعث شیفت فرکانسی می شود. اگر این via ها در نظر گرفته نشوند، این شیفت
فرکانسی از بین می رود. علاوه بر آن FDTD در مدل کردن خطوط مایکرواستریپ دقت بالایی ندارد
بنابراین نتایج حاصل از شبیه سازی مقداری متفاوت می باشند.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط